螺栓连接紧固原理介绍
螺栓连接紧固原理介绍共23页文档
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三、螺栓紧固方法
螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固 一般分两段紧固：第一步拧50%左右的力矩；第二步拧100%的力矩 螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
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螺栓生锈拧不开的情况：
喷WD-40，等半小时后，喷雾会渗透到螺栓中间溶解锈块
其他方法：震动、润滑、火烤、电钻
螺栓滑牙拧不开的情况：
可用腐蚀性溶液，把螺栓慢慢腐蚀掉，如稀硫酸、盐酸
金属用酸，塑料用碱
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四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
①以粗代细： 一些重要联接件，如传动轴、飞轴等，其螺栓多用细牙螺纹 细牙螺栓螺距和外角较小，具有强度高、自锁性能好等优点， 承受冲击、振动和交换载荷的能力强 用粗牙螺栓代用后，易松动或脱、拆断，造成事故
②孔隙不配： 承受横向载荷和剪切力作用的螺栓（如传动轴螺栓、飞轮螺 栓），它们与螺栓孔的配合为过渡配合，装配应结实可靠，又 能承受侧向力 在装配中若不注意检查，螺栓与螺栓孔之间出现较大间隙时仍 然安装，结果有可能发生螺栓松动或切断事故
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四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
③加厚螺母： 错误观点：加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数，从而提高联接 件的可靠性 其实螺母越厚，各圈螺纹间的载荷分布越不均匀，越容易导致 连接件松动
+/- oC
压力
侧向应力
没有压紧力
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螺栓接头的基本原理
螺栓接头的基本原理
螺栓接头的基本原理是利用螺纹连接的原理实现连接和拆卸的功能。
螺纹是一种螺旋状的凹槽或凸起，通过它们的互相契合，可以将两个零件牢固地连接在一起。
螺栓接头一般由两部分组成：螺栓和螺母。
螺栓上有螺纹与螺母上的螺纹相互契合。
当螺母旋紧时，螺母上的螺纹会与螺栓上的螺纹相互嵌合，使得螺栓与螺母通过摩擦力和压力得到紧固，从而实现连接。
螺栓接头的基本原理可以总结为以下几点：
1. 螺纹连接原理：通过螺纹的相互契合，使得螺栓和螺母能够紧密连接。
2. 摩擦力作用：螺纹间的摩擦力对连接的牢固性起着重要作用，使得螺栓和螺母能够防止自由松动。
3. 压力作用：螺母的旋紧会产生一定的压力，使螺栓和螺母之间的接触面更加紧密，增加了连接的强度。
4. 可拆卸性：螺栓接头可以通过旋紧和松开螺母来实现连接和拆卸，具有较大的灵活性。
螺栓接头的基本原理使得它在机械和结构领域得到广泛应用，能够实现可靠的连
接，同时便于维护和更换。
螺栓 原理
螺栓原理
螺栓是一种常见的机械连接件，用于连接两个或多个零件，通过外力将螺母拧紧实现固定。
它的原理可以分为以下几个方面：
1. 原理一：摩擦力
螺栓和螺母之间的连接通过摩擦力来实现。
当螺栓和螺母被拧紧时，由于其表面粗糙度，螺栓和螺母之间会产生一定的摩擦力，使它们无法相对滑动，从而固定住被连接的零件。
2. 原理二：拉伸力
当螺栓和螺母被拧紧后，通过外力施加在螺栓上，螺栓受到拉伸力的作用。
这种拉伸力会使螺栓和螺母之间产生一种相反的表面压力，从而增加了连接的紧密度。
3. 原理三：分散载荷
螺栓连接的零件通常承受着各种载荷，如拉力、剪力、扭矩等。
螺栓连接可以将这些载荷分散到被连接的零件上，使其均匀承受力的作用，从而提高连接的牢固度和稳定性。
4. 原理四：防松功能
螺栓连接还具有防松的功能。
当螺栓被拧紧后，由于螺栓和螺母之间的摩擦力和拉伸力的作用，使其难以自行松开，从而保证了连接的可靠性。
综上所述，螺栓的原理主要包括摩擦力、拉伸力、分散载荷和防松功能等。
它们共同作用，使螺栓能够实现可靠的连接，广泛应用于机械、建筑、汽车等领域。
螺栓螺母紧固原理讲解
影响因素
接触面的粗糙度、润滑条 件以及紧固力大小都会影 响摩擦力的大小。
弹性变形与塑性变形阶段分析
弹性变形阶段
01
在初始紧固阶段，螺栓和螺母主要发生弹性变形，此时卸载后
变形可恢复。
塑性变形阶段
02
随着紧固力的增加，螺栓和螺母逐渐进入塑性变形阶段，此时
卸载后变形不可恢复。
影响因素
03
材料性质、紧固速度以及温度等因素都会影响弹性变形和塑性
变形的程度。Βιβλιοθήκη 预紧力与松弛现象探讨预紧力概念
预紧力是在紧固过程中施加在螺栓上的初始拉力，用于保证连接 的紧密性。
松弛现象
长时间使用后，由于振动、温度变化等因素，螺栓连接可能会出 现松弛现象，导致预紧力下降。
影响因素
材料蠕变、振动幅度、温度波动以及紧固件的松紧程度等都会影 响松弛现象的发生和发展。
04 影响紧固效果因素剖析
紧固件作用
紧固件在机械设备中起到传递载 荷、保持零件间相对位置以及防 止松动等重要作用。
常见紧固件类型与特点
螺栓连接
螺钉连接
由螺栓、螺母和垫圈组成，通过螺栓的旋 转和螺母的锁紧实现紧固，适用于承受较 大载荷和需要经常拆卸的场合。
利用螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中， 实现紧固连接，适用于连接厚度较薄的零 件。
垫圈
指垫在被连接件与螺母之间的零件。一般为扁平形的金属环，用来保 护被连接件的表面不受螺母擦伤，分散螺母对被连接件的压力。
受力特点及传递方式
受力特点
在紧固过程中，螺栓受到预紧力的作用，此力通过螺栓的轴 向拉伸产生。预紧力的大小直接影响连接的紧固效果和可靠 性。
传递方式
预紧力通过螺栓的轴向拉伸传递到被连接件上，使被连接件 之间产生压紧力，从而实现紧固连接。同时，由于螺栓和被 连接件之间的摩擦作用，预紧力还能产生一定的防松效果。
螺栓连接方式
螺栓连接方式1. 引言螺栓连接是一种常见的连接方式，广泛应用于工程领域。
它通过螺纹的转动和摩擦力来实现零件的紧固，具有结构简单、拆卸方便、可重复使用等特点。
本文将全面、详细、完整地探讨螺栓连接方式的原理、分类、设计要点以及常见问题等内容。
2. 原理螺栓连接是利用螺纹的力学原理来实现零件的紧固。
通过给定的预紧力，使螺栓受到拉力，从而达到紧固效果。
其原理主要包括以下几个方面：2.1 螺纹力学原理螺纹连接的紧固力主要是由于螺纹摩擦力和剪切力之间的相互作用。
当螺纹受到外力作用时，螺纹的摩擦力会产生一个抵抗力矩，使得零件之间产生压紧力，从而实现紧固效果。
2.2 摩擦系数螺纹连接的紧固力大小与摩擦系数有关。
摩擦系数的大小会直接影响紧固力的大小。
在设计螺栓连接时，需要考虑材料的表面粗糙度以及润滑剂的使用，以获得合适的摩擦系数。
2.3 预紧力预紧力是螺栓连接中一个重要的参数。
通过对螺栓进行预紧力的施加，可以使螺纹间产生压力，从而增加紧固力并提高连接的可靠性。
合理选择预紧力的大小，是螺栓连接设计中需要考虑的重要因素之一。
3. 分类螺栓连接方式根据不同的特点和应用场景，可以分为以下几类：3.1 螺纹连接螺纹连接是最常见的一种螺栓连接方式。
它包括内螺纹连接和外螺纹连接两种形式。
内螺纹连接主要用于连接螺纹孔，外螺纹连接主要用于连接螺纹柱。
3.2 键连接键连接是一种将两个零件通过键和键槽相互连接的方式。
它可以提供较大的刚性和承载能力，常用于承受大功率和高转速的传动轴。
3.3 弹性连接弹性连接是指通过弹性元件将两个零件连接起来的方式。
其优点是具有一定的缓冲和减震能力，可以在两个零件之间起到阻尼的作用。
3.4 焊接连接焊接连接是指通过焊接工艺将两个零件连接起来的方式。
它具有高强度和永久性连接的特点，常用于承受较大载荷和振动的结构部件。
4. 设计要点在进行螺栓连接的设计时，需要考虑以下几个要点：4.1 螺纹尺寸合理选择螺纹的尺寸和螺距，可以根据连接的要求和零件的材料性能，来确定螺纹的尺寸，以保证连接的可靠性和承载能力。
螺栓紧固计算公式
螺栓紧固计算公式螺栓紧固是机械连接中常见的一种方式，它通过螺纹副的摩擦力将两个或多个零件连接在一起。
在实际工程中，螺栓的紧固力需要根据零件的材料、工作环境等因素进行精确计算，以确保连接的稳固和安全。
本文将介绍螺栓紧固的计算公式及其应用。
螺栓紧固的基本原理。
螺栓紧固的基本原理是利用螺纹副的摩擦力将两个零件连接在一起，从而形成一个稳固的连接。
在紧固过程中，螺栓受到的拉力将零件压紧，使其产生摩擦力，从而防止零件之间的相对滑动。
同时，螺栓还需要承受零件之间的受力，因此其紧固力需要经过精确计算。
螺栓紧固的计算公式。
螺栓紧固的计算公式通常包括以下几个方面的因素，螺栓的拉力、螺纹副的摩擦力、零件的材料和工作环境等。
其中，最常用的计算公式是根据螺栓的拉力和摩擦力来确定其紧固力。
螺栓的拉力可以通过以下公式来计算：Ft = As ×σt。
其中，Ft为螺栓的拉力，As为螺栓的截面积，σt为螺栓的抗拉强度。
螺栓的摩擦力可以通过以下公式来计算：Ff = µ× Ft。
其中，Ff为螺栓的摩擦力，µ为螺纹副的摩擦系数。
螺栓的紧固力可以通过以下公式来计算：Fp = Ft Ff。
其中，Fp为螺栓的紧固力，Ft为螺栓的拉力，Ff为螺栓的摩擦力。
应用举例。
为了更好地理解螺栓紧固的计算公式，我们可以通过一个具体的应用举例来说明。
假设有一台机器，其两个零件需要通过螺栓进行紧固。
根据机器的工作环境和零件的材料，我们可以确定螺栓的抗拉强度σt为300MPa，螺纹副的摩擦系数µ为0.15。
假设螺栓的截面积As为100mm²，根据上述公式，我们可以计算出螺栓的拉力Ft为30000N，摩擦力Ff为4500N，紧固力Fp为25500N。
通过上述计算，我们可以得出螺栓的紧固力为25500N，这意味着螺栓可以承受机器工作时产生的受力，并且能够确保连接的稳固和安全。
同时，我们还可以根据实际情况对螺栓的规格和数量进行调整，以满足机器的实际需求。
关于高强度螺栓连接紧固的说法
关于高强度螺栓连接紧固的说法
一、关于高强度螺栓连接紧固的说法
嗨，宝子们！今天咱们来唠唠高强度螺栓连接紧固这事儿哈。
1. 高强度螺栓连接紧固的原理呢，就像是给两个东西紧紧地拉个手，让它们牢牢地在一起。
螺栓在拧紧的时候，会产生很大的预拉力，这个预拉力就像一种内力，把连接的部件紧紧地拽住。
比如说在建筑结构里，梁和柱的连接，就靠这高强度螺栓来保证它们不会轻易分开。
2. 紧固的工具很重要哦。
通常我们会用到扭矩扳手。
这个扭矩扳手就像是个精准的小助手，能准确地给螺栓施加合适的扭矩。
要是扭矩不够，螺栓就没拧得够紧，连接就不牢固；要是扭矩太大呢，可能会把螺栓拧坏，或者让连接的部件受到损伤。
就像我们系鞋带，系得太松容易开，系得太紧鞋带可能会断掉一样。
3. 在实际操作中，螺栓的清洁也不能忽视。
如果螺栓表面有油污、铁锈或者其他杂质，就会影响螺栓和螺母之间的摩擦力，这样在紧固的时候就不能达到预期的效果。
就好比我们要把两块拼图拼在一起，如果拼图表面脏脏的，就很难严丝合缝地拼好。
4. 还有哦，高强度螺栓连接紧固是有标准流程的。
比如说要按照一定的顺序来拧紧螺栓，不能东一下西一下地乱拧。
一般是从中间向两边对称地拧紧，这样可以保证各个螺栓受力均匀。
要是不按照这个顺序来，可能有的螺栓受力过大，有的螺栓受力又过小，整个连接的稳定性就会受到影响。
反正啊，高强度螺栓连接紧固虽然看起来只是个小小的操作，但里面的学问可不少呢，每一个小细节都可能影响到整个连接的质量。
咱们可不能小瞧它呀！。
螺丝紧的原理
螺丝紧的原理
螺丝紧的原理是通过扭转力使螺纹之间产生摩擦，从而使螺丝与螺孔之间产生相互之间的摩擦力。
当扭转力增加时，摩擦力也会增大，使螺丝更加紧固在螺孔上。
螺纹是一种特殊的螺旋形形状，有两种常见的类型，即内螺纹和外螺纹。
螺丝是具有外螺纹的细长圆柱形零件，而螺孔是具有内螺纹的零件。
当螺丝被旋入螺孔时，由于螺纹间的摩擦阻力，需要施加一定的扭矩来克服这种阻力。
在施加扭矩的同时，螺纹间的摩擦力也会增加，使螺丝更牢固地固定在螺孔中。
螺纹的紧固原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 摩擦力：螺纹之间的紧密接触表面带来了摩擦力，这种摩擦力可以提供额外的固定力。
随着扭矩的增加，摩擦力也会增加，使螺丝更加紧固。
2. 弹性变形：当螺丝和螺孔之间施加一定的扭矩时，它们之间会产生一定的弹性变形。
这种变形可以提供额外的固定力，使螺丝更加牢固地固定在螺孔中。
3. 自锁特性：螺纹的形状使得螺丝具有自锁特性。
当螺丝被旋入螺孔时，由于螺纹形状的设计，它们之间会形成一个倾斜的力矩，这种力矩会使螺丝倾向于向前旋转，从而增加紧固力。
需要注意的是，过度拧紧螺丝可能会导致螺纹的损坏或螺丝断裂，因此在紧固螺丝时要根据具体情况施加适当的扭矩。
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螺栓的性能等级标号会印在其头部，一般用X.Y表示 X*100=此螺栓材质的公称抗拉强度值，单位：MPa X*100*(Y/10)=此螺栓的屈服强度值，单位：MPa
性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等10余个等级
高强度螺栓：指的是性能等级为8.8级及以上的螺栓，其材质为低 碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火）
普通螺栓：其余通称普通螺栓，可分为精制螺栓（A、B级：5.6或 8.8）和粗制螺栓（C级），性能等级一般为4.6或4.8
二、螺栓连接原理
螺栓连接：螺栓与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔 的元件，属于可拆卸连接。
螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固 一般分两段紧固：第一步拧50%左右的力矩；第二步拧100%的力矩 螺栓末端应露出螺母外1~3个螺距
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只受剪力
只受拉力
剪力和拉力共同作用
二、螺栓连接原理
螺栓连接受力分析(二)
除了剪切力和拉力之外，还会受到：振动、温度、 侧向应力（风力、流量、压力等）、负载的改变 等其他的一些作用力
紧固不足 螺栓由于振动 或循环载荷而松脱
垫片接触面损坏
紧固过度
裂纹
法兰转动 颈缩 垫片过度压紧
振动
压力
+/- oC
一、认识螺栓
一、认识螺栓
螺栓的规格：(GB/T 1237)
螺栓 GB/T 5782 M12 1.5 80 8.8 A 0
表面处理 产品等级 性能等级 螺杆长度
螺距 螺纹规格 标准编号 产品名称
d
e
b
k
L
s
螺栓尺寸图
一、认识螺栓
螺栓的螺纹规格决定了所使用扳手的规格(GB/T 4388)
一、认识螺栓
螺栓滑牙拧不开的情况： 可用腐蚀性溶液，把螺栓慢慢腐蚀掉，如稀硫酸、盐酸 金属用酸，塑料用碱
四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
①以粗代细： 一些重要联接件，如传动轴、飞轴等，其螺栓多用细牙螺纹 细牙螺栓螺距和外角较小，具有强度高、自锁性能好等优点， 承受冲击、振动和交换载荷的能力强 用粗牙螺栓代用后，易松动或脱、拆断，造成事故
螺栓连接类型，根据螺杆与通孔的配合程度可分为：
普通螺栓连接：装配后孔与杆间有间隙，结构简单，装拆方便，可 多次装拆，应用较广
铰制孔螺栓连接：装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位 用
孔比螺杆大 0.5mm-1mm
孔比螺杆大 0.3mm-0.5mm
二、螺栓连接原理
螺栓连接的工作原理
胡可定律：固体材料受力之后，材料中的应力与应变(单位变形量) 之间成线性关系
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
二、螺栓连接原理
螺栓连接受力分析(一)
螺栓抗剪连接：主要靠螺栓杆与孔壁互相挤压传力
螺栓抗拉连接：主要靠螺栓紧固后的预紧力
当被连接构件的刚度较大且螺栓对称布置时，则每个螺栓将平均承担 作用在连接处的拉力；当被连接构件的刚度较小时，则连接处翼缘会 发生弯曲变形，产生杠杆力。
②孔隙不配： 承受横向载荷和剪切力作用的螺栓（如传动轴螺栓、飞轮螺 栓），它们与螺栓孔的配合为过渡配合，装配应结实可靠，又 能承受侧向力 在装配中若不注意检查，螺栓与螺栓孔之间出现较大间隙时仍 然安装，结果有可能发生螺栓松动或切断事故
四、螺栓使用注意事项
6、螺栓使用常见误区
③加厚螺母： 错误观点：加厚螺母可以增加螺纹的工作圈数，从而提高联接 件的可靠性 其实螺母越厚，各圈螺纹间的载荷分布越不均匀，越容易导致 连接件松动
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四、螺栓使用注意事项
1、准备螺栓装配前
应检查螺栓、螺母是否干净、生锈，有无毛刺、磕碰； 检查被连接件与螺栓、螺母接触的平面，是否与螺栓孔垂直； 还应检查螺栓与螺母配合的松紧程度
2、螺母和平垫圈装配时，螺母和垫圈均反面靠近被连接件
弹性范围 屈服强度
塑性范围
螺栓失效
极限抗拉强度 破坏点
应变
应力
三、螺栓紧固方法
扭矩紧固法
通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力 所施加的力矩符合5-4-1规则
在螺母表面 使用润滑剂
通过螺杆的拉伸 来获得预紧力
施加扭矩
在螺纹上涂 上润滑剂
仅在螺柱/螺栓紧固部分的尾部润滑
三、螺栓紧固方法
压力
侧向应力
没有压紧力
三、螺栓紧固方法
螺栓紧固方法有三种：
扭矩紧固法：其原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。 该紧固方式操作简单、直观，目前被广泛采用
转角紧固法：旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致 成比例关系，因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法
屈服点紧固法：理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点
螺栓连接紧固原理介绍
王* *********
2015.09
一 认识螺栓 二 螺栓连接原理 三 螺栓紧固方法 四 螺栓使用注意事项
目录
一、认识螺栓
螺栓的定义：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部 分组成的一类紧固件。
螺栓的分类：
头部形状：六角头、圆头、方形头、沉头等； 螺纹长度：全螺纹和半螺纹； 螺纹牙型：三角形、梯形、管形等； 螺纹旋向：右旋和左旋
螺母标有字样的一面为正面，垫圈圆滑一面的为正面
3、施力操作要领(仅供参考)：
四、螺栓使用注意事项
4、螺栓连接的防松，关键在于防止螺纹副的相对转动，常 见的螺栓放松方法有三种：
摩擦防松 弹簧垫片防松 双螺母防松 自锁螺母防松
机械防松 开口销防松 止动垫片防松
永久防松 冲边法防松 粘合防松
四、螺栓使用注意事项
5、螺栓拆卸常见问题
拧松管道、阀门的法兰盘螺栓时： 应先松远离身体的一半螺栓，使残存的油、汽、水从对面排出， 以防被喷淋、烫伤
螺栓有胶水拧不开的情况： 大多数胶水是有机溶液，可以用香蕉水或酒精浸泡半个小时， 或用酒精棉花盖在螺栓上，时间长点，就可将胶水溶解
螺栓生锈拧不开的情况： 喷WD-40，等半小时后，喷雾会渗透到螺栓中间溶解锈块 其他方法：震动、润滑、火烤、电钻